核反应堆热工分析
核反应堆热工分析
少于1000 人选课
更新日期:2026/04/02
开课时间2026/02/28 - 2026/08/31
课程周期27 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

《核反应堆热工分析》是核工程与核技术专业的一门专业必修课。通过本课程的学习,可以使学生掌握反应堆热工水力学的基本分析方法,帮助学生提升反应堆热工水力方面分析与综合的辩证思维能力,为其日后从事核反应堆运行、热工设计、安全分析等工作打下坚实的理论基础。

你将收获什么?

通过本课程的学习,您将会达到以下目标:

1. 理解并掌握核工程专业核心知识,了解前沿技术对核能发展的作用与影响。具体包括:了解反应堆热工水力技术及发展趋势,掌握核燃料、包壳材料及冷却剂的相关知识;了解压水堆裂变能的分布特性,掌握功率的分布特性及影响因素,理解停堆后反应堆的功率变化特性。

2. 能够识别、表达核工程领域的复杂工程问题。具体包括:掌握反应堆内热量的输出过程及棒状燃料元件的传热计算,了解板状和管状燃料元件的传热计算。了解稳态工况下水力计算的任务;掌握单相冷却剂的流动压降计算;掌握汽-水两相流动的流型及基本参数,理解两相流动压降计算,了解反应堆一回路内的流动压降。 

3. 能够通过建模分析,针对核工程领域的实际问题给出合理的解决方案。具体包括:掌握自然循环概念及水流量的计算;掌握单相临界流,理解双相临界流;理解堆芯冷却剂流量的分配;掌握静力学不稳定性和动力学不稳定性。

4. 熟悉核工程及相关领域的发展现状、存在问题及实际需求,并能够根据特定要求,确定核工程领域复杂工程问题的解决方案;能够根据所提设计方案的目标和制约条件,利用核工程学科新理论和技术,通过建模对方案进行合理优化,体现创新意识。具体包括:掌握反应堆稳态热工设计准则及核热管因子和核热点因子,以及降低热管(点)因子的途径;理解工程热管因子和工程热点因子;理解临界热流量与最小DNBR的公式及影响因素;掌握单通道模型的反应堆稳态热工设计步骤、方法及技术经济评价,了解对应的热工水力实验。理解子通道模型的反应堆稳态热工设计。

5. 能够运用科学原理与方法,分析复杂系统的数据与系统参数变化的关系,解释数据体现的核工程系统的内在规律。具体包括:掌握理解复杂热工系统的变化规律,例如复杂两相流及瞬态工况燃料元件温度场的计算、瞬态分析的数学模型分析,以及反应堆失流事故及压水堆冷却剂丧失事故变化规律的理解。

适合什么人学习?

本课程适合于核工程与核技术专业、辐射防护与核安全专业、能动相关专业的本科学生学习,也可作为核电“3+1”订单联合培养班学生的培训学习,以及核工程类研究生的学习参考。

课程大纲

课程章节

  • 绪论
  • 堆的热源及其分布
  • 堆的传热过程
  • 堆内流体的流动过程及水力分析
  • 堆芯稳态热工分析
  • 堆芯瞬态热工分析

绪论

1.1 本章导学

试读

1.2 核能概况及课程任务-李向宾

试读

1.3 本章小测

试读

堆的热源及其分布

2.1 本章导学

试读

2.2 裂变能分布及堆芯功率分布-钟达文

试读

2.3 堆芯功率分布影响因素和停堆功率-钟达文

试读

2.4 本章小测

试读

堆的传热过程

3.1 本章导学

试读

3.2 芯块和包壳的导热方程-钟达文

试读

3.3 大容积及流动沸腾换热-钟达文

试读

3.4 高低热流密度下的流型-钟达文

试读

3.5 核态沸腾传热-钟达文

试读

3.6 燃料元件-曹琼

试读

3.7 核燃料-曹琼

试读

3.8 包壳材料-曹琼

试读

3.9 燃料元件温度场-曹琼

试读

3.10 积分热导率-曹琼

试读

3.11 本章小测

试读

堆内流体的流动过程及水力分析

4.1 本章导学

试读

4.2 单相流体流动压降-曹琼

试读

4.3 两相流热工参数-王汉

试读

4.4 两相流动量微分方程-王汉

试读

4.5 均匀流压降计算模型-王汉

试读

4.6 自然循环-王汉

试读

4.7 临界流-王汉

试读

4.8 流量漂移-王汉

试读

4.9 本章小测

试读

堆芯稳态热工分析

5.1 本章导学

试读

5.2 反应堆稳态热工设计准则-李向宾

试读

5.3 堆芯冷却剂流量分配-李向宾

试读

5.4 热管因子和热点因子-李向宾

试读

5.5 典型临界热流密度关系式-李向宾

试读

5.6 反应堆热工参数的选择-李向宾

试读

5.7 单通道模型稳态热工设计-李向宾

试读

5.8 子通道模型稳态热工分析-陈娟

试读

5.9 本章小测

试读

堆芯瞬态热工分析

6.1 本章导学

试读

6.2 燃料元件瞬态过程温度场分析-陈娟

试读

6.3 瞬态热工分析中的数学模型-陈娟

试读

6.4 失流事故-陈娟

试读

6.5 失水事故-陈娟

试读

6.6 本章小测

试读
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